Ternesithaltiger Klinker

Neuartiger Klinker reduziert CO2-Ausstoß deutlich

Die Herstellung von Zementklinker ist sehr energieintensiv – rund 0,8 Tonnen CO2 entstehen durchschnittlich bei der Produktion einer Tonne. Umso intensiver arbeiten wir daran, hier unsere CO2-Bilanz zu verbessern. So ist es uns durch prozesstechnische Maßnahmen und den Einsatz alternativer Brennstoffe gelungen, die spezifischen CO2-Emissionen auf 0,621 Tonnen CO2 pro Tonne Zement zu senken. Unsere Möglichkeiten in diesem Bereich sind allerdings inzwischen in vielen Werken ausgeschöpft. Ebenfalls zur Minimierung des CO2-Ausstoßes tragen sogenannte Zumahlstoffe, wie Hüttensandmehl oder Flugasche, bei, die den Portlandzementklinker zumindest teilweise ersetzen können. Ihr Einsatz ist jedoch nur bis zu einem gewissen Umfang möglich, da sie nur begrenzt zur Verfügung stehen.

Neue, innovative Potenziale der CO2-Reduktion erschließt das HeidelbergCement TechnologyCenter (HTC): Unsere Forscher arbeiten seit wenigen Jahren an der Entwicklung alternativer Bindemittel, die mehr oder weniger ohne konventionellen Klinker auskommen. Eines der erfolgsversprechenden Konzepte ist der Belit-Calciumsulfoaluminat-Ternesit-Zement (BCT). Seine Leistungsfähigkeit hängt wie die konventioneller Bindemittel an den Klinkerphasen, also chemischen Verbindungen, die sich bei der Erhitzung des Rohstoffgemischs bilden. Die Klinkerphase „Ternesit“ galt bislang als nicht reaktiv – jedenfalls nicht mit reinem Wasser. Wenn aber, wie im BCT-System, Alumi­nium vorhanden ist, kommt es unmittelbar zu einer chemi­schen Reaktion und es entsteht ein festes Gefüge. Nach den ersten erfolgreichen Brennversuchen im Labor hat das HTC im Spätsommer 2011 insgesamt sechs Patente zur Herstellung und Anwendung des ternesithaltigen Klinkers angemeldet.

Seine Vorteile liegen auf der Hand: Durch die veränderte chemische Zusammensetzung und die Herstellung bei einer um 150 bis 200° C niedrigeren Temperatur entsteht bis zu 30 % weniger CO2 als bei normalem Portlandzementklinker. Hinzu kommt eine Verbesserung der Energieeffizienz, weil durch die niedrige Brenntemperatur rund 10 % weniger Brennstoffe eingesetzt werden müssen. Und auch die Stromkosten im Herstellprozess sinken um rund 15 %, weil beim Mahlprozess weniger Energie benötigt wird. 2013 fand ein erster Großversuch in einem der deut­schen Werke von HeidelbergCe­ment statt. Das neue Produkt wurde dabei erstmals mit der vorhandenen Anlagentechnik hergestellt.

Stefanie Kaufmann

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